解题思路:根据运动学公式判断乙车在追及甲车的过程中,当它们速度相等的时候相距最远;当它们的位移相等的时候,两车相遇.使用变速直线运动的位移时间公式求出追及的时间或加速度.
(1)设经时间t1两车速度相等,由:v0-a1t1=a2t2,得t1=1s
距离为:△xm=x甲−x乙=
10−6
2×1m−
0+6
2×1m=5m
(2)甲车停止运动的时间:t′=
v0
a1=
10
4s=2.5s
设经时间t2乙车追上甲车,由[1/2a2
t22=v0t2−
1
2a1
t22]
解得乙车出发后经过:t2=2s追上甲车.
(3)当乙车追上甲车时,甲车速度:v1=v0-a1t2=2m/s
乙车速度:v2=a2t2=12m/s
甲车立刻加速,使甲车能在:t3=10s内追上乙车,
v1t3+
1
2a3
t23=v3t3+
1
2a2
t23
代入数据得:a3=8m/s2
答:(1)乙车追上甲车之前,t=1s时两车速度相等,此时两车距离是5m;
(2)乙车出发后经2s时间追上甲车;
(3)要使甲车能在10s内再追上乙车,其加速度至少为8m/s2.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
考点点评: 解决本题的关键理清两车的运动过程,抓住位移关系,运用运动学公式求出追及的时间.本题涉及的过程多.难度中档.